楊文忠 王玲 延偉 王凱月 金玉寒

摘 要：鉆井液處理劑標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)范其生產(chǎn)和控制其質(zhì)量的重要技術(shù)文件。本文通過分析鉆井液用處理劑標(biāo)準(zhǔn)中存在的同類處理劑檢測方法不一致、指標(biāo)要求各不同、操作中存在不規(guī)范的行為等問題，分析原因，從規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、試劑材料、檢驗(yàn)方法和信息化建設(shè)等環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析，并提出建議，從而達(dá)到測試程序統(tǒng)一、操作簡潔明確，提高了實(shí)驗(yàn)室檢測工作效率，有利于鉆井液處理劑產(chǎn)品質(zhì)量的提高。

關(guān)鍵詞：鉆井液處理劑，標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量

1 鉆井液處理劑標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀

統(tǒng)計(jì)分析，現(xiàn)有在用的90余種鉆井液處理劑中執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)的占14.4％、執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的占13.7％、執(zhí)行企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的占71.9％。

1.1 鉆井液處理劑國家標(biāo)準(zhǔn)

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5005-2010《鉆井液材料規(guī)范》修改采用ISO 13500-2010《石油和天然氣工業(yè) 鉆井液材料 規(guī)范和試驗(yàn)》，其主要內(nèi)容包括了鉆井液用重晶石粉、鉆井級膨潤土等13種材料的技術(shù)要求和測試方法。

其中等同采用的方法標(biāo)準(zhǔn)有以下3項(xiàng)。

（1）GB/T 16783.1-2014等同采用ISO 10414-1：2008《石油天然氣工業(yè)鉆井液現(xiàn)場測試 第1部分：水基鉆井液》。

（2）GB/T 16783.2-2012等同采用ISO 10414-2：2011《石油天然氣工業(yè)鉆井液現(xiàn)場測試 第2部分：油基鉆井液》。

（3）GB/T 29170-2012等同采用ISO 10416：2008《石油天然氣工業(yè)鉆井液實(shí)驗(yàn)室測試》。

1.2 鉆井液處理劑石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

SY/T 5490-2016《鉆井液試驗(yàn)用土》、SY/T 5725-95《鉆井液用超細(xì)碳酸鈣》、SY/T 5946-2002《鉆井液用聚丙烯酰胺鉀鹽》、SY/T 5814-2008《鉆井液用腐植酸類處理劑中腐植酸含量的測定》等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法。

1.3 鉆井液處理劑企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

Q/SH 0039-2007《鉆井液用水解聚丙烯膝銨鹽技術(shù)要求》、Q/SH 0045-2007 《鉆井液用超細(xì)碳酸鈣技術(shù)要求》、Q/SH 0042-2007《鉆井液用磺甲基酚醛樹脂技術(shù)要求》等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

2 鉆井液處理劑標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)施過程中存在的問題

2.1 標(biāo)準(zhǔn)命名不規(guī)范

名稱華而不實(shí)，例如：低固相處理劑、井壁穩(wěn)定劑、無毒稀釋劑等。功能名稱前缺少修飾定語，例如：改性腐殖酸類降濾失劑，按照命名規(guī)范應(yīng)該命名為“鉆井液用降濾失劑 改性腐殖酸”。同種原材料生產(chǎn)不同產(chǎn)品，例如：鉆井液用包被絮凝劑 丙烯酰胺、鉆井液用降濾失劑 丙烯酰胺、鉆井液用增粘劑 丙烯酰胺等，有些名字不能充分體現(xiàn)產(chǎn)品的功能和適用范圍。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)的適用性差

由于認(rèn)識、觀念和地域的差別，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)水平參差不齊，有些標(biāo)準(zhǔn)由生產(chǎn)企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)直接轉(zhuǎn)化而來，并非通用標(biāo)準(zhǔn)，適用性較差。一般而言，鉆井液處理劑的理化性能指標(biāo)比較穩(wěn)定，測定結(jié)果變化不大，但是性能的測定就有可能出現(xiàn)比較大的差異。

2.3 試劑材料不規(guī)范

（1）配制基漿用水。標(biāo)準(zhǔn)中的配漿用水有蒸餾水或去離子水，海水或4％NaCl鹽水、飽和鹽水、人工海水或復(fù)合鹽水。但是也有少數(shù)標(biāo)準(zhǔn)由企標(biāo)轉(zhuǎn)化而來，配制基漿采用自來水，這就導(dǎo)致檢驗(yàn)工作存在地域性的誤差。（2）配漿用土。原來采用鉆井液實(shí)驗(yàn)用鈉膨潤土（新疆夏子街），這種土是根據(jù)SY/T 5490-94標(biāo)準(zhǔn)專門為鉆井液室內(nèi)評價(jià)生產(chǎn)的。這種土由于是天然鈉土，性能相對比較穩(wěn)定。由于礦源的原因，一些標(biāo)準(zhǔn)采用安丘生產(chǎn)的鈉膨潤土或二級膨潤土，這種土由于產(chǎn)地不同，其性質(zhì)不盡相同。有些情況下，不同產(chǎn)地的膨潤土配出的基漿性能變化比較大。鉆井液用評價(jià)土是根據(jù)SY/T 5444-92標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的，專門用來評價(jià)CMC、改性淀粉等降濾失劑產(chǎn)品。安丘產(chǎn)的評價(jià)土理論上與英國生產(chǎn)的OCMA評價(jià)土具有相同的使用結(jié)果。但在實(shí)際使用過程中，發(fā)現(xiàn)兩種土是有差別的。（3）采用的鉆井液用濾紙。在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中濾紙的規(guī)定一般是WhatmanNo5O型進(jìn)口濾紙或者符合SY/T 5677規(guī)定的鉆井液用濾紙。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)將國產(chǎn)濾紙與進(jìn)口濾紙對比，由于濾紙的致密性有差別，造成檢測結(jié)果的差異。（4）配漿所用的添加劑。如：磺化褐煤、磺化栲膠，由于產(chǎn)地不同，主含量的差異，市場上不能購買到標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一添加劑，造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差很大。（5）在分析中指示劑加入量非定量。Q/SH CG0037超細(xì)碳酸鈣測定碳酸鈣含量，加入5mL氫氧化鈉及10mg 左右鈣指示劑，這給操作者帶來困惑，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，加入5mg鈣指示劑易觀察滴定終點(diǎn)，10mg鈣指示劑顏色太深，讀數(shù)誤差較大。

2.4 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

現(xiàn)在并存的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有國標(biāo)、行標(biāo)、一級企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、二級企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在做性能評價(jià)時(shí)，同樣的產(chǎn)品，由于加樣量、性能指標(biāo)的不同，無法分出產(chǎn)品優(yōu)劣。羧甲基纖維素鈉鹽現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 5005-2001《鉆井液材料規(guī)范》，又有中石化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SH 0038-2017《鉆井液用羧甲基纖維素鈉鹽技術(shù)條件》，在GB/T 5005-2001《鉆井液材料規(guī)范》的技術(shù)級低粘羧甲基纖維素技術(shù)指標(biāo)中只有粘度計(jì)600r/min讀數(shù)和濾失量兩項(xiàng)指標(biāo)，而Q/SH 0038-2017《鉆井液用羧甲基纖維素鈉鹽技術(shù)條件》中又規(guī)定純度、取代度等指標(biāo)，所以采用哪一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量和性能就存在著很大的差異。加重材料重晶石粉現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 5005-2010和Q/SHCG90-2016，在Q/SHCG90-2016中增加了黏度效應(yīng)，在進(jìn)行黏度和濾失量測定時(shí)，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在養(yǎng)護(hù)時(shí)間上不一致，GB/T 5005-2010要求養(yǎng)護(hù)16h，而Q/SHCG90-2016則要求養(yǎng)護(hù)24h，二者養(yǎng)護(hù)時(shí)間存在差異。

2.5 相關(guān)指標(biāo)要求的關(guān)聯(lián)性不匹配

按照一定比例配制基漿時(shí)，指標(biāo)對表觀黏度和濾失量同時(shí)做了要求，但是在測定實(shí)驗(yàn)室配制的基漿時(shí)，往往只有一部分指標(biāo)達(dá)到要求，無法同時(shí)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，需要重復(fù)調(diào)整加土量，這就給檢驗(yàn)工作帶來了一定的困難。

2.6 引用方法不完整

鉆井液用甲酸鹽通用技術(shù)條件按照SY/T 5946-2002《鉆井液用聚丙烯酰胺鉀鹽》4.3.8條款進(jìn)行鉀離子含量測定，測定結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離理論值。采用甲酸鉀含量為98%的化學(xué)試劑（上海麥克林公司）按此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證，3次測得的結(jié)果分別為21.32%、21.56%和21.47%，與鉀離子含量理論值39.1×98%/84.12=45.55%偏差較大，究其原因是引用方法時(shí)，在堿性介質(zhì)條件下，四硼酸鈉與鉀離子作用生成穩(wěn)定的四硼酸鉀沉淀，過量的四硼酸鈉會(huì)繼續(xù)同季銨鹽反應(yīng)生成四苯硼季銨鹽沉淀，季銨鹽會(huì)與達(dá)旦黃指示劑作用形成顏色變化顯示終點(diǎn)，在引用該方法時(shí)，沒有明確四硼酸鈉溶液的加入量，說明引用該方法的不完整，不具備操作性。

3 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行中應(yīng)遵循的原則及建議

3.1 鉆井液處理劑產(chǎn)品命名應(yīng)規(guī)范化

命名方面，最好能標(biāo)出產(chǎn)品的化學(xué)名稱或標(biāo)明產(chǎn)品的化學(xué)成分。對產(chǎn)品品種進(jìn)行歸類，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)代碼，同一類產(chǎn)品應(yīng)制定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或通用技術(shù)條件。才能更有效地規(guī)范產(chǎn)品的采購、檢驗(yàn)和管理技術(shù)，更好地提高鉆井液處理劑產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.2 保留部分產(chǎn)品的特殊性

由于中石化各油田地質(zhì)狀況不同，所使用的鉆井液體系存在差異，井的深度和地層結(jié)構(gòu)存在較大差異，從而所使用的產(chǎn)品也應(yīng)有所差異?？梢栽试S保留部分產(chǎn)品特殊性，但是常規(guī)類產(chǎn)品應(yīng)該是統(tǒng)一的，比如：大量使用的褐煤樹脂類、聚合物類、纖維素鈉鹽、鉀鹽等，這些產(chǎn)品應(yīng)執(zhí)行統(tǒng)一的國標(biāo)、行標(biāo)或中石化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但不排除由于地層復(fù)雜從而需要一些特殊功能的產(chǎn)品，在沒有統(tǒng)一上級標(biāo)準(zhǔn)的情況下，可以制定二級企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并應(yīng)用，所以鼓勵(lì)企業(yè)制定嚴(yán)于國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在企業(yè)內(nèi)部使用。

3.3 統(tǒng)一試劑材料，完善測試評價(jià)方法并及時(shí)更新標(biāo)準(zhǔn)

試劑材料的統(tǒng)一，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)一致，才能使評價(jià)具有可比性，同一個(gè)產(chǎn)品，采用同一價(jià)格同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來評價(jià)是保證市場和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的前提。同時(shí)為了制修訂的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)先進(jìn)、切合實(shí)際，應(yīng)以國內(nèi)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，規(guī)范現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，分析目前標(biāo)準(zhǔn)存在的問題，然后根據(jù)調(diào)研結(jié)果制定切實(shí)可行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在無法馬上修訂的情況下，可以討論后形成標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議紀(jì)要，然后下發(fā)使用，確保標(biāo)準(zhǔn)中的指標(biāo)制定更加完善、趨于合理，并能真實(shí)反映現(xiàn)場實(shí)際使用效果。（1）要對每一類處理劑制定統(tǒng)一的評價(jià)方法及主要技術(shù)指標(biāo)，可以減少同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)制定，有利于處理劑標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范和質(zhì)量水平的提高，也為更多企業(yè)進(jìn)入國際化市場的競爭創(chuàng)造有利條件。（2）老產(chǎn)品隨著技術(shù)的進(jìn)步和配方的改進(jìn)，性能也在發(fā)生變化，原來的標(biāo)準(zhǔn)已不能適應(yīng)產(chǎn)品的要求。這就需要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)效性。標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容是不斷更新并向更合理、更完善的方向發(fā)展的。

3.4 運(yùn)用體系思維建模

按照水基鉆井液、油基鉆井液和氣態(tài)鉆井液的分類法對鉆井液常用體系進(jìn)行分類評價(jià)，主要評價(jià)性能指標(biāo)，對理化指標(biāo)不重點(diǎn)關(guān)注，提高檢驗(yàn)效率，為現(xiàn)場施工提供數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)運(yùn)用信息化的手段，制定配制基漿的流變性能相關(guān)數(shù)據(jù)參考表，實(shí)現(xiàn)各檢測實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)共享，減少重復(fù)調(diào)整配比，提升工作效率。

3.5 新產(chǎn)品的研發(fā)與引進(jìn)

處理劑開發(fā)的最終目的是滿足油護(hù)、環(huán)護(hù)、深井、特殊井等不同需要。具體包括：適用于深井（大于4500m）、抗高溫（150℃以上）、抗鹽（抗飽和鹽水）、抗鈣鎂的增粘劑、降濾失劑、降粘劑和流型改進(jìn)劑；復(fù)雜易坍塌地層鉆井用的泥頁巖穩(wěn)定劑、堵漏劑；大位移井、多分支井用的潤滑劑、井壁穩(wěn)定劑；低滲透地層鉆井用的油保材料；對環(huán)境無污染的、可生物降解、低成本的天然改性產(chǎn)品。對于新開發(fā)的處理劑，制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)其關(guān)鍵指標(biāo)的確定，要盡可能采用比較先進(jìn)的儀器來進(jìn)行評價(jià)。如：引進(jìn)在地層裂縫中產(chǎn)生井下橋堵、平衡壓力的“Aphron”鉆井液。

4 結(jié) 論

本文通過分析鉆井液處理劑標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)施過程中存在的問題，提出相應(yīng)的建議。（1）要加大試驗(yàn)用基礎(chǔ)試劑材料的研究與供應(yīng)，保證試劑材料的統(tǒng)一；（2）完善鉆井液處理劑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，制修訂適應(yīng)技術(shù)發(fā)展需要的標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)部分行業(yè)空白，推動(dòng)新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；（3）根據(jù)需要保留部分特殊性產(chǎn)品，進(jìn)行差異化管理；（4）標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)簡潔明確，利于操作，應(yīng)以提高實(shí)驗(yàn)室檢測工作效率和指導(dǎo)現(xiàn)場施工為目的。

參考文獻(xiàn)

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